Il baricentro
Che cos'è? Come lo si può individuare?
Per introdurre il concetto di baricentro, si
può iniziare
la lezione mostrando delle configurazioni particolari in equilibrio e
stimolando una discussione in classe.
L’attacco alla lezione ed il suo svolgimento sono i seguenti:
‘Secondo voi come posso tenere una tazzina in equilibrio su
un dito?
E una patata su un filo? E una sagoma di cartone (a forma di pagliaccio
a testa in giù) su un filo sottile?’
Dopo l’inizio della lezione dialogata, si mostra agli
studenti una possibile soluzione (vedere le figure).
![](http://www.edurete.org/public/upload/baricentro1b.JPG)
Tazzina
in equilibrio
Patata in equilibrio
sul filo Pagliaccio
in equilibrio
Per spiegare questo tipo di equilibrio bisogna parlare del baricentro
di un corpo.
Il baricentro è il punto per cui passa la forza peso di un
corpo
esteso, comunque esso venga orientato; quindi il peso di un corpo
può essere pensato tutto concentrato nel suo baricentro ([IT]
[FR]
[FR2]
[ENG]
[ES]).
Il termine baricentro non è esattamente sinonimo di centro
di
massa, anche se in generale la loro posizione praticamente coincide.
Infatti il baricentro significa centro dei pesi, quindi se un sistema
è costituito da due corpi uguali ed omogenei di cui uno, ad
esempio, è situato dove la gravità è
maggiore, il
centro dei due pesi non è esattamente nel punto di mezzo, al
contrario del centro di massa (un’applet java su questo tema
si
trova nel seguente sito: [IT]).
Ma come si può individuare il baricentro di un corpo esteso?
E’ importante notare che il peso di un corpo è
sempre
uguale alla somma dei pesi delle sue singole parti. Se si considera ad
esempio un cartoncino di spessore costante e di forma rettangolare, il
suo baricentro si troverà nel punto di incontro
delle
diagonali del rettangolo (per motivi di simmetria).
Analogamente
si può mostrare che il baricentro di un triangolo
è
situato nel punto d’incontro delle mediane e si
può notare
che tale punto divide ogni mediana in due parti, lunghe rispettivamente
2/3 e 1/3 a partire dal vertice considerato.
A questo punto poniamoci la seguente domanda: come posso individuare il
baricentro della cartina dell’Africa (che non ha una forma
geometrica ben riconoscibile)?
Basta appendere la cartina dell’Africa con un filo per un
punto
qualsiasi del bordo, e tracciare la retta verticale passante per il
punto di sospensione. Si ripete poi l’operazione cambiando il
punto di sospensione della cartina. Il punto d’incontro C
delle
due rette è proprio il punto per cui passa sempre
il peso,
vale a dire è il baricentro della cartina
dell’Africa.
Infatti all’equilibrio il filo deve tirare verso
l’alto con
una forza uguale e contraria al peso P della cartina, e queste due
forze devono avere la stessa retta d’azione, altrimenti si
avrebbe un momento non nullo.
Analogamente si può individuare (sperimentalmente) il
baricentro di un qualsiasi altro corpo esteso([FR]).
22/39
|